KR20110002373A

KR20110002373A - 생체신호를 감지하여 위조지문을 식별하는 지문인증장치 및 방법

Info

Publication number: KR20110002373A
Application number: KR1020090059942A
Authority: KR
Inventors: 이재원; 송봉섭; 문영수; 구자성; 이성직; 신동목
Original assignee: 주식회사 슈프리마
Priority date: 2009-07-01
Filing date: 2009-07-01
Publication date: 2011-01-07

Abstract

지문 접촉시 생체신호를 감지하여 접촉한 지문의 위조여부를 판단하는 지문인증장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 지문인증장치는, 사용자로부터의 제1지문 데이터를 획득하는 제1센서; 상기 제1지문과는 다른 제2지문 데이터를 획득하는 제2센서; 상기 제1센서에 인접한 제1전극과 상기 제2센서에 인접한 제2전극; 및 상기 획득한 제1지문 데이터 및 제2지문 데이터를 등록 지문 데이터들과 각각 비교한 유사도를 가지고 인증여부를 결정하되, 상기 제1전극 및 제2전극을 통해 검출된 상기 사용자의 생체신호를 가지고 위조지문여부를 판단하는 제어부를 포함한다. 이에 의해 지문 인식 결과뿐만 아니라 인식된 지문이 실제 사람의 손가락인지의 여부를 생체신호를 측정하여 판단함으로써, 타인의 지문을 복사하여 위조한 지문을 가려내어 보안성을 향상시킬 수 있다.

지문, 인증, 생체, 위조

Description

생체신호를 감지하여 위조지문을 식별하는 지문인증장치 및 방법 {Fingerprint authentication apparatus with bio signal detector, and method thereof}

본 발명은 지문 인식을 통한 인증에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지문 접촉시 생체신호를 감지하여 접촉한 지문의 위조여부를 판단하는 지문인증장치 및 방법에 관한 것이다.

지문인식을 통한 사용자 인증은 사용이 편리할 뿐만 아니라 보안성 및 경제성이 뛰어나 현재 많이 상용화되어 있다. 그러나, 타인의 지문을 파라핀, 고무 등의 재료를 가지고 복사하여 사용하더라도 그 지문 패턴 특징점의 유사도만을 비교하여 인증을 하는 경우에는, 실제 사람의 손가락이 아니라 복사된 지문도 인증에 성공하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 접촉된 지문이 실제 사람의 손가락의 지문인지 아니면 복사에 의한 위조 지문인지를 구분할 필요가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 지문인식외에 홍채인식, 혈관인식, 얼굴인식 등을 결합하여 위조 지문에 대한 보안성을 향상시키는 기술이 개시되어 있으나 구성이 복잡할 뿐만 아니라 비용도 많이 든다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 생체신호 감지부를 구비하여, 지문 접촉시 생체신호를 감지하여 접촉한 지문의 위조여부를 판단하는 지문인증장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제는 본 발명에 따라 사용자로부터의 제1지문 데이터를 획득하는 제1센서; 상기 제1지문과는 다른 제2지문 데이터를 획득하는 제2센서; 상기 제1센서에 인접한 제1전극과 상기 제2센서에 인접한 제2전극; 및 상기 획득한 제1지문 데이터 및 제2지문 데이터를 등록 지문 데이터들과 각각 비교한 유사도를 가지고 인증여부를 결정하되, 상기 제1전극 및 제2전극을 통해 검출된 상기 사용자의 생체신호를 가지고 위조지문여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인증장치에 의해 달성된다.

이때 제어부는 상기 제1전극 및 제2전극을 통해 상기 사용자의 신체 임피던스를 측정하거나 상기 사용자의 인체에서 검출되는 심전도를 측정하여 상기 획득된 지문 데이터의 위조 여부를 판단할 수 있다.

또한, 상기 제1전극 또는 제2전극은 전기적 신호를 방사하는 링 타입 전극과 수신부로 구성되어 지문패턴을 입력받는 지문센서의 일부로써, 이 제1전극 또는 제2전극을 통해 지문을 입력받음과 동시에 생체신호를 측정할 수 있다.

한편, 상기 기술적 과제는 사용자로부터의 제1지문 데이터와 상기 제1지문과 는 다른 제2지문 데이터를 획득하는 지문 데이터 획득단계; 상기 제1센서에 인접한 제1전극과 상기 제2센서에 인접한 제2전극을 통해 상기 사용자의 생체신호를 측정하는 생체신호 측정단계; 및 상기 획득한 제1지문 데이터 및 제2지문 데이터를 등록 지문 데이터들과 각각 비교한 유사도를 가지고 인증여부를 결정하되, 상기 측정된 생체신호를 가지고 위조지문여부를 판단하는 판단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인증방법에 의해서도 달성된다.

본 발명에 따르면, 지문 인식 결과뿐만 아니라 인식된 지문이 실제 사람의 손가락인지의 여부를 생체신호를 측정하여 판단함으로써, 타인의 지문을 복사하여 위조한 지문을 가려내어 보안성을 향상시킬 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지문인증장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지문인증장치(100)는 제1센 서(110), 제2센서(120) 및 제어부(150)를 포함한다. 제1센서(110) 및 제2센서(120)는 광학식 센서, 반도체 센서 등 어떤 방식의 지문센서도 될 수 있다. 또한 제1센서(110) 및 제2센서(120)는 서로 다른 방식의 지문센서가 될 수도 있다.

사용자는 제1센서(110)를 통해 임의의 한 손가락의 지문을 입력하고 제2센서(120)를 통해 다른 손가락의 지문을 입력한다. 이때 제1센서(110)와 제2센서(120)는 각각 제1전극(130)과 제2전극(140)을 구비하고 있어, 지문 입력시 손가락이 이들 전극(130, 140)에 접촉된다. 따라서 제1전극(130)과 제2전극(140)을 통해 사용자의 생체 신호를 측정할 수 있다.

제어부(150)는 입력된 제1지문 데이터 및 제2지문 데이터를 등록 지문 데이터들과 각각 비교한 유사도를 가지고 인증여부를 결정하되, 전극(130, 140)을 통해 검출된 사용자의 생체신호를 가지고 위조지문여부를 판단한다. 유사도를 가지고 인증여부를 결정하는 방법은 알려진 어떤 방법도 적용될 수 있다.

일예로 제어부(150)는 전극(130, 140)을 통해 전압을 인가하고 사용자의 인체를 통해 흐르는 전류의 양을 측정하거나 전극(130, 140)을 통해 전류를 인가하고 사용자의 인체에 걸리는 전압을 측정함으로써 생체 임피던스를 측정하여, 센서(110, 120)를 통해 입력된 지문 데이터의 위조 여부를 판단할 수 있다. 측정된 임피던스는 인체의 특성에 따라 주파수 대역별로 달라지게 되며, 이 패턴을 분석하면 센서(110, 120)에 접촉한 손가락이 실제 사람의 손가락인지의 여부를 판단할 수 있다.

다른 일예로, 제어부(150)는 전극(130, 140)을 통해 사용자의 인체에서 검출 되는 심전도 신호를 측정하여, 센서(110, 120)를 통해 입력된 지문 데이터의 위조 여부를 판단할 수도 있다. 사람 고유의 심전도 특성이 측정되면, 센서(110, 120)에 접촉한 손가락이 실제 사람의 손가락으로 판단하는 것이다. 한편 제어부(150)는 임피던스 측정과 심전도 측정을 함께 수행하여 위조 지문 여부 판단의 신뢰도를 높일 수 있다.

제어부(130)는 이렇게 입력된 제1지문 데이터 및 제2지문 데이터를, 등록 지문들과 각각 비교한 유사도를 가지고 인증여부를 결정하되, 입력된 지문들이 등록된 지문이라고 하더라도 실제 사람의 손가락이 아니라고 판단되는 경우에는 인증실패로 판단한다.

한편, 도 1의 실시예에서 전극(130, 140)은 각 센서(110, 120)마다 하나씩 형성되어 있으나 각 센서별 전극은 복수개가 형성될 수도 있다. 즉, 제1센서(110)에 두개 또는 그 이상의 전극을 형성하고, 제2센서(120)에도 두개 또는 그 이상의 전극을 형성하여 각 센서(110, 120)로 독립적으로 해당 손가락의 생체 신호를 측정할 수 있다. 이를 통해 제1센서(110)에 접촉된 손가락 자체의 생체 신호를 측정하고, 제2센서(120)에 접촉된 손가락 자체의 생체 신호를 측정하여 이를 복합적으로 판단에 사용함으로써 판단의 오류를 줄일 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 적용될 수 있는 지문센서의 다른 예이다.

지문센서에는 여러가지 종류가 있는데 그 중 센서의 주변에 전기적 신호를 방사하는 드라이브 링타입 전극(220)을 구비하여 지문을 검출하는 지문센서(210)가 있다. 드라이브 링타입 전극(220)에 손가락이 접촉하면, 지문의 융선에 의한 신호 의 세기를 수신부(230)에서 측정하여 지문패턴을 검출할 수 있다. 이 구성에서 링타입 전극(220)을 지문패턴 검출 목적 외에 생체 신호 측정을 겸하도록 회로를 구성할 수 있다.

도 3은 도 1의 제어부(150)의 상세 구성도이다.

제어부(150)는 지문 데이터 처리부(310), 생체신호 처리부(320), 인증처리부(330) 및 등록지문 저장부(340)를 포함한다.

유사도를 스코어(score)라고도 한다. 지문 데이터 처리부(310)는 입력된 제1지문 데이터와 등록 지문과의 유사도인 제1스코어를 계산한다. 또한 입력된 제2지문 데이터와 등록지문과의 유사도인 제2스코어를 계산한다. 유사도 계산을 위해 등록지문에 관한 데이터는 등록지문 저장부(340)에서 읽어온다. 등록지문 저장부(340)는 등록된 사용자의 여러 손가락의 지문 데이터를 저장한다.

생체신호 처리부(320)는 전극(130, 140 또는 220)을 통해 입력된 생체신호, 예를 들어 임피던스, 심전도 등을 측정하여 센서(110, 120)에 접촉된 지문이 실제 사람의 손가락의 지문인지의 여부를 판단한다.

인증처리부(330)는 제1스코어 및 제2스코어를 가지고 인증여부를 판단한다. 예를 들어 제1스코어 또는 제2스코어 중 어느 하나라도 일정한 문턱값 이상인 경우 인증성공으로 판단할 수 있다. 인증성공여부의 판단은 종래의 여러가지 방법이 모두 이용될 수 있다. 인증처리부(330)는 더 나아가 제1스코어 및 제2스코어를 가지고 인증성공으로 판단하더라도, 생체신호 처리부(320)에서 분석된 결과가 사람의 지문이 아니라고 판단하면, 인증에 성공한 지문이 위조 지문이므로 인증 실패라고 최종적으로 판단한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지문인증방법의 플로우차트이다.

먼저 복수의 센서로부터 지문 데이터를 입력받는다(410). 그리고 입력된 지문 데이터를 등록된 지문 데이터와 비교하여 유사도 즉 제1스코어, 제2스코어를 구한다(420). 전술한 바와 같이 각각의 센서를 통해 입력받는 지문은 서로 다른 손가락에 대한 지문이다. 다음으로 복수개의 전극(130, 140)을 통해, 센서(110, 120)에 접촉된 손가락의 생체 신호를 측정한다(430). 이렇게 측정된 제1스코어, 제2스코어를 가지고 인증성공여부를 판단하되, 측정된 생체 신호를 가지고 위조 지문이 센서(110, 120)에 접촉되었는지의 여부를 최종적으로 판단한다(440).

한편, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명은 지문센서가 다수개 구비되고 생체 신호를 함께 측정될 수 있는 보안 시스템에 활용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지문인증장치의 구성도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 적용될 수 있는 지문센서의 다른 예,

도 3은 도 1의 제어부(150)의 상세 구성도,

<도면의 주요부분에 대한 설명>

110 : 제1센서 120 : 제2센서

130 : 제1전극 140 : 제1전극

150 : 제어부 220 : 링 전극

310 : 지문데이터 처리부 320 : 생체신호 처리부

330 : 인증 처리부 340 : 등록지문 저장부

Claims

사용자로부터의 제1지문 데이터를 획득하는 제1센서;

상기 제1지문과는 다른 제2지문 데이터를 획득하는 제2센서;

상기 제1센서에 인접한 제1전극과 상기 제2센서에 인접한 제2전극; 및

상기 획득한 제1지문 데이터 및 제2지문 데이터를 등록 지문 데이터들과 각각 비교한 유사도를 가지고 인증여부를 결정하되, 상기 제1전극 및 제2전극을 통해 검출된 상기 사용자의 생체신호를 가지고 위조지문여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인증장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는

상기 제1전극 및 제2전극을 통해 상기 사용자의 신체 임피던스를 측정하여 상기 획득된 지문 데이터의 위조 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 지문인증장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는

상기 제1전극 및 제2전극을 통해 상기 사용자의 인체에서 검출되는 심전도를 측정하여 상기 획득된 지문 데이터의 위조 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 지문인증장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1전극 또는 제2전극은 전기적 신호를 방사하는 링 타입 전극과 수신부로 구성되어 지문패턴을 입력받는 지문센서의 일부로써, 이 제1전극 또는 제2전극을 통해 지문을 입력받음과 동시에 생체신호를 측정하는 것을 특징으로 하는 지문인증장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1전극 및 제2전극은 각각 복수개의 전극으로 형성되어 상기 제1센서 및 제2센서에 접촉된 손가락 자체의 생체신호를 각각 측정하는 것을 특징으로 하는 지문인증장치.
사용자로부터의 제1지문 데이터와 상기 제1지문과는 다른 제2지문 데이터를 획득하는 지문 데이터 획득단계;

상기 제1센서에 인접한 제1전극과 상기 제2센서에 인접한 제2전극을 통해 상기 사용자의 생체신호를 측정하는 생체신호 측정단계; 및

상기 획득한 제1지문 데이터 및 제2지문 데이터를 등록 지문 데이터들과 각각 비교한 유사도를 가지고 인증여부를 결정하되, 상기 측정된 생체신호를 가지고 위조지문여부를 판단하는 판단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인증방법.
제6항에 있어서, 상기 판단단계는

상기 제1전극 및 제2전극을 통해 상기 사용자의 인체 임피던스를 측정하여 상기 획득된 지문 데이터의 위조 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 지문인증방법.
제6항에 있어서, 상기 판단단계는

상기 제1전극 및 제2전극을 통해 상기 사용자의 인체에서 검출되는 심전도를 측정하여 상기 획득된 지문 데이터의 위조 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 지문인증방법.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생체신호 측정단계는

전기적 신호를 방사하는 링 타입 전극과 수신부로 구성되어 지문패턴을 입력받는 지문센서의 일부로써 형성된 제1전극 또는 제2전극을 통해 지문을 입력받음과 동시에 생체신호를 측정하는 것을 특징으로 하는 지문인증방법.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생체신호 측정단계는

각각 복수개의 전극으로 형성된 제1전극 및 제2전극을 통해 상기 제1센서 및 제2센서에 접촉된 손가락 자체의 생체신호를 각각 측정하는 것을 특징으로 하는 지문인증방법.